DE1254559B - Unterwasserkernbohrgeraet - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

E21b

Deutsche Kl.: 5 a *49/ίθ-

1254 559
J25182VI a/5 a
25. Januar 1964
23. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf ein Unterwasserkernbohrgerät mit einem an einem Tragkabel aufgehängten Sockel, der am oberen Ende eine Plattform mit einer Senkrechtführung für eine Kernbohrmaschine aufweist.

Zweck der Erfindung ist, ein Unterwasserkernbohrgerät der vorgenannten Art zu schaffen, welches gewährleistet, daß beim Absenken der Kernbohrmaschine eine zu plötzliche Berührung des Bohrkopfes mit dem Boden vermieden und damit jede Gefahr einer Beschädigung des Bohrkopfes durch Stoß ausgeschaltet wird.

Gemäß der Erfindung ist dies bei einem Unterwasserkernbohrgerät der genannten Art dadurch erreicht, daß die Kernbohrmaschine an der Plattform durch eine mechanische, selbsttätig auslösbare Haltevorrichtung gehalten und über einen Seilzug od. dgl. mit einer in einem der Sockelbeine untergebrachten selbsttätigen Bremseinrichtung verbunden ist.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist so die Haltevorrichtung zwei Riegel auf, die innerhalb von in der Plattform und in einem mit der Kernbohrmaschine verbundenen Einsatzstück ausgebildeten Ausnehmungen verschiebbar und durch zwei um eine gemeinsame Achse schwenkbare und miteinander »5 durch eine Feder verbundene Arme betätigbar sind, welche an ihrem unteren Ende mit den Riegeln gelenkig verbunden sind, während an dem einen Arm an dessen oberem Ende das Tragkabel des Sockels befestigt ist.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Haltevorrichtung einen an dem einen Sockelbein schwenkbar gelagerten, mit einem Stift versehenen Fuß und einen an dem Sockelbein schwenkbar gelagerten Klinkenhebel auf, dessen einer Arm mit dem Stift des Fußes zusammenwirkt und dessen anderer Arm eine Halterung für das eine Ende eines Seiles od. dgl. bildet, das an seinem anderen Ende an einer mit der Kernbohrmaschme verbundenen Führungsplatte befestigt ist.

Bei einer besonderen Ausführungsform weist die selbsttätige Bremseinrichtung einen Kolben auf, der in einem mit dem einen Sockelbein verbundenen, mit Flüssigkeit gefüllten geschlossenen Zylinder verschiebbar ist und der durch ein Seil mit einer an der Kernbohrmaschine befestigten Führungsplatte verbunden und mit einer ihn durchsetzenden kalibrierten Öffnung zum Auslassen der von dem Kolben bei seiner Bewegung verdrängten Flüssigkeit aus dem geschlossenen Zylinder versehen ist.

Nach einer weiteren Ausführungsform weist die selbsttätige Bremseinrichtung einen Kolben auf, der Unterwasserkernbohrgerät

Anmelder:

Institut Frangais du Petrole,

Rueil-Malmaison, Seine-et-Oise (Frankreich)

Vertreter:

Dr. E. Wiegand und Dipl.-Ing. W. Niemann,

Patentanwälte, Hamburg 50, Königstr. 28

Als Erfinder benannt:

Jacques Delacour, Paris;

Jean Parola, Rueil-Malmaison, Seine-et-Oise;

Pierre Grölet,

Clos-Saint-Vigor, Viroflay, Seine-et-Oise

(Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 29. Januar 1963 (923 096)

in einem mit dem einen Sockelbein verbundenen, mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder verschiebbar und durch ein Seil mit einer an der Kernbohrmaschine befestigten Führungsplatte verbunden ist, wobei der Kolbenzylinder in seiner Wandung mit einer kalibrierten Öffnung oder einem Ventil zum Auslassen der von dem Kolben bei seiner Bewegung verdrängten Flüssigkeit aus dem Zylinder versehen ist.

Vorzugsweise ist die Wirkung der Bremseinrichtung auf die Bewegungsstrecke des Kolbens, welche dem Absenken der Kernbohrmaschine aus einer oberen Stellung, in der die an ihr befestigte Führungsplatte mit der Plattform des Sockels in Berührung steht, in eine untere Stellung entspricht, in der die Kernbohrmaschine mit dem Unterwasserboden in Berührung tritt, dadurch begrenzt, daß der sich über den Rest der Bewegungsstrecke des Kolbens erstrekkende Teil seines Zylinders einen vergrößerten Innendurchmesser besitzt.

Die Erfindung wird nachstehend in Verbindung mit der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

F i g. 1 ist eine Gesamtansicht eines mit Vorrichtungen gemäß der Erfindung versehenen Gerätes im Schnitt nach der Linie X-O-Y der F i g. 2;

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F i g. 2 ist eine Draufsicht auf das Gerät; gebildet sind. Daraus ergibt sich eine Verriegelungs-

F i g. 3 ist eine detaillierte Darstellung der Vorrich- wirkung, die während der ganzen Dauer des Ab-

tung, die das Kabel von dem Elektrokernbohrer zu senkens des Sockels den Elektrokernbohrer mit die-

lösen gestattet; sem verbunden hält.

F i g. 4 ist eine detaillierte Darstellung der Vorrich- 5 Dies stellt eine Sicherungsvorrichtung dar; das tung, die den Elektrokernbohrer von dem übrigen Halten des Elektrokernbohrers in seiner Ausgangs-Teil des Gerätes zu lösen und das Herabfallen des lage wird durch ein Seil 32 (F i g. 1) gewährleistet, Elektrokernbohrers abzubremsen gestattet. welches eine am oberen Ende des Elektrokernbohrers

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, kann das 31 befestigte Führungsplatte33 mit einem Kolben34 Gerät von einem Sockel mit drei Beinen 1, 2 und 3 io verbindet, der mit geringem Spiel in einem Zylinder und großer Basis gebildet sein, der an seinem oberen 35 verschiebbar ist und der in seiner unteren Stellung Ende eine Plattform 4 aufweist, an der ein Aufhänge- durch eine Klinke 36 (F i g. 4) gehalten wird, die kabel 5 befestigt ist. Die Plattform 4 ist nach unten durch einen Stift 37 an dem am unteren Ende des durch drei senkrechte Führungen 6, 7 und 8 (Fig. 2) Sockelsbeines 3 angelenkten Fuß 16 arretiert wird, verlängert, die an ihrem unteren Ende an einer 15 der, indem er unter dem Einfluß der Schwerkraft Platte9 befestigt sind. Die Platte9 wird ihrerseits die beispielsweise in Fig.4 in gestrichelten Linien in zentrierter Lage mit Bezug auf den Sockel mit wiedergegebene Lage einnimmt, den Stift 37 im EinHilfe von drei Befestigungsstangen (von denen in griff mit einem entsprechenden Anschlag 38 der F i g. 1 zwei mit 10 und 11 bezeichnet sind) gehalten, Klinke 36 hält.

die jeweils an den Beinen des Sockels befestigt sind, 20 In dem Augenblick, in welchem der Sockel den

so daß die Vertikalität der Führungen 6,7, 8 ge- Boden berührt, verschwenkt sich der Fuß 16 um seine

währleistet und jede Verformung dieser Führungen Achse, um die in Fig.4 in ausgezogenen Linien

unter der Wirkung äußerer Beanspruchungen, wie wiedergegebene Lage einzunehmen. Dadurch kommt

solcher zufolge unterseeischer Strömungen, verhindert der am Fuß 16 befindliche Stift 37 außer Eingriff

wird. Die senkrechten Führungen 6,7, 8 können bei- 25 mit dem Anschlag 38 der Klinke 36 und gibt diese

spielsweise auch, wie dies aus Fig.2 ersichtlich ist, frei. Da zum gleichen Zeitpunkt das Gewicht des

die Form zylindrischer Stangen haben. Sockels nicht mehr auf das Kabel 5 und die an-

Um ferner jede Gefahr einer Verformung des gelenkten Arme 21 und 22 einwirkt, wird die VerSockels zu vermeiden, sind seine Beine 1, 2, 3 riegelungswirkung der Riegel 26, 27 auf den zylinuntereinander durch Stangen 12,13,14 verbunden 30 drischen Ansatz 30 am oberen Teil des Elektrokern-(F i g. 2). Die Beine des Sockels enden in Füßen 15 bohrers aufgehoben. Der Elektrokernbohrer 31 wird bzw. 16,17, deren jeder auf einer rechtwinklig zur so zugleich von der Verriegelung der Riegel und der Längsachse des betreffenden Sockelbeines verlaufen- Arretierung durch das Seil 32 freigegeben, dessen den Achse schwenkbar gelagert ist. Ende an dem Kolben 34 befestigt ist.

Eine Pumpe 18, die den Elektrokernbohrer mit 35 Der Elektrokernbohrer 31 kann dann herabsinken,

Bohrflüssigkeit (gegebenenfalls Umgebungswasser) wobei er sich in einer in der unteren Sockelplatte 9

speist, kann vorteilhaft an einem der Beine des ausgebildeten Öffnung verschiebt, während die den

Sockels befestigt sein (F i g. 1), und die Auslaß- Kernbohrer 31 tragende Führungsplatte 33 längs der

öffnung der Pumpe ist mit dem zentralen Kanal des mit der Plattform 4 verbundenen senkrechten Füh-

Stators des Elektrokernbohres durch eine biegsame 40 rangen 6,7, 8 herabgleitet.

Leitung 19 verbunden. Der Elektrokernbohrer wird Um zu vermeiden, daß diese Freigabe des Elektro-

beispielsweise über ein Leiterkabel 20 mit elek- kernbohrers bewirkt, daß er plötzlich herabfällt, ist

trischem Strom versorgt. in dem Kolbenzylinder 35 eine kalibrierte öffnung,

Fig.3 veranschaulicht im einzelnen die Vorrich- die gegebenenfalls mittels eines Ventils39 (Fig. 1) tung, welche die Verbindung zwischen dem Trag- 45 eingestellt werden kann, vorgesehen, so daß sich der kabel 5 und dem Sockel zu lösen gestattet. Zu diesem Zylinder im Verlauf des Herabsenkens mit Wasser Zweck ist das Kabel 5 an einem Teil befestigt, der füllt und die Aufwärtsbewegung des Kolbens, wenn zwei Arme 21 und 22 aufweist, die auf einer gemein- er zufolge der Verschwenkung der Klinke 36 freisamen Achse 23 schwenkbar gelagert sind und zwi- gegeben wird, durch den Austritt des in dem Zylinschen sich ein umgekehrtes V bilden. Das freie Ende 5° der enthaltenen Wassers durch die kalibrierte Öffjcdes dieser Arme ist auf einer Achse 24 bzw. 25 nung hindurch abgebremst wird. Auf diese Weise schwenkbar gelagert, die mit einem Riegel 26 bzw. wird verhindert, daß die Bohrkrone einen Stoß er-

27 verbunden ist. fährt, wie es sich ergeben würde, wenn der Elektro-Diese beiden Riegel 26, 27 können sich innerhalb kernbohrer frei herabfallen würde.

von in einem Verbindungsteil 40 ausgebildeten Aus- 55 Der Kolben 34 in dem Zylinder 35 spielt somit

nehmungen gleichen Querschnittes mit geringem Spiel die Rolle eines Stoßdämpfers. In der Praxis genügt

verschieben und in zweckentsprechende Vertiefungen es, diese Stoßdämpfungswirkung auf eine Länge des

28 bzw. 29 in der Plattform 4 eingreifen, wodurch Zylinders zu begrenzen, die der Höhe entspricht, in sie diese mit dem Teil 40 und dem Tragkabel 5 ver- welcher sich das untere Ende der Bohrkrone über binden. 60 der Bodeneberfläche befindet. Es kann daher eine

Während des Herabsenkens des Sockels hat dessen weniger genaue Bearbeitung des Zylinders vorgesehen

hohes Gewicht das Bestreben, die Arme 21 und 22 werden, so daß der Durchmesser im oberen Teil des

und damit die Riegel 26 und 27 einander zu nähern, Zylinders einen größeren Spielraum zwischen dem

jedoch legen sich die letzteren dann an den zylin- Kolben und der Zylinderinnenfläche beläßt, wodurch

drischen Ansatz 30 am oberen Teil des Elektrokern- 65 die Dämpfungswirkung herabgesetzt oder aufgehoben

bohrers 31 an und können schließlich in zweck- wird, sobald die Bohrkrone den Boden berührt hat.

entsprechende Vertiefungen 30 α eingreifen, die in Es könnte natürlich auch ein geschlossener Zylinder,

der Außenfläche des zylindrischen Ansatzes 30 aus- der vorher mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, verwendet

Claims (6)

und der Kolben mit einer kalibrierten Öffnung versehen werden, was zu der gleichen Stoßdämpfung führen würde. Während des Bohrvorganges gleitet die Führungsplatte 33 an den Führungen 6, 7 und 8 herab (Fig. 1), wobei die zur Entnahme des Bohrkernes zu bohrende Tiefe kleiner als der senkrechte Abstand zwischen der oberen Führungsplatte 33 und der \mtoen Platte 9 ist. Während dieses Vorganges wikkelt sich ein inneres Seil 41 ab (F i g. 3), welches den Elektrokernbohrer 31 mit dem unteren Ende des Verbindungsteiles 40 verbindet. Sobald der Bohrvorgang beendet ist, wird das gesamte Gerät mit Hilfe des Kabels 5 an die Wasseroberfläche hochgezogen. Um zu verhindern, daß im Verlauf des Bohrens die senkrechte Komponente der Kraft zufolge der auf das Kabel 5 einwirkenden unterseeischen Strömungen ein Herausziehen der Riegel 26, 27 aus ihren Ausnehmungen 28 bzw. 29 der Plattform 4 ver- ao ursacht, ist eine Feder 42 vorgesehen, welche die beiden Arme 21 und 22 mit einer Kraft zu trennen sucht, welche größer ist als die Kraft, die sich aus dem auf das Kabel 5 wirkenden Zug zufolge der Strömungen ergeben würde, aber kleiner ist als die Kraft, die sich ergibt, wenn an das Kabel 5 eine Zugkraft angelegt wird, die dem Gewicht des Sockels und des Elektrokernbohrers entspricht. Im Augenblick des Hochziehens des Gerätes ist der auf das Kabel 5 wirkende Zug ausreichend, um die beiden Riegel 26,27 trotz der sie auseinander zu bewegen suchenden Kraft der Feder 32 einander zu nähern. Damit die Rückziehbewegung der beiden Riegel symmetrisch ist, können die Riegel, wie dies aus F i g. 3 ersichtlich ist, durch ein Lenkersystem 43 miteinander verbunden sein, welches in jedem Augenblick die beiden Riegel eine gleiche Bewegung ausführen läßt. Sobald die Riegel 26, 27 außer Eingriff mit ihren Vertiefungen 28 bzw. 29 in der Plattform 4 kommen, wird der Verbindungsteil 40 freigegeben und von dem Kabel 5 aufwärts bewegt. Dabei nimmt er über das Seil 41 den Elektrokernbohrer 31 mit, der längs der Führungen 6, 7 und 8 hochsteigt, bis eine obere Platte 44 an dem Elektrokernbohrer an einer inneren Schulter 45 der Plattform 4 anstößt, wonach durch das Hochziehen des Kabels 5 mit dem Elektrokernbohrer auch der gesamte Sockel mitgenommen wird. Auf diese Weise wird jede Schwerkraft auf den Elektrobohrer bei seinem Herausziehen aus dem so Bohrloch verhindert, da er sich zunächst längs der Führungen 6,7,8 senkrecht nach oben bewegt, bevor das Hochziehen des Sockels erfolgt. Patentansprüche: 55

1. Unterwasserkernbohrgerät mit einem an einem Tragkabel aufgehängten Sockel, der am oberen Ende eine Plattform mit einer Senkrechtführung für eine Kernbohrmaschine aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernbohrmaschine (31) an der Plattform (4) durch eine mechanische, selbsttätig auslösbare Haltevorrichtung (21 bis 27) gehalten und über einen Seilzug od. dgl. (32) mit einer in einem der Sockelbeine (3) untergebrachten selbsttätigen Bremseinrichtung (34, 35) verbunden ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung zwei Riegel (26,27) aufweist, die innerhalb von in der Plattform (4) und in einem mit der Kernbohrmaschine (31) verbundenen Einsatzstück (30) ausgebildeten Ausnehmungen (28, 29) verschiebbar und durch zwei um eine gemeinsame Achse (23) schwenkbare und miteinander durch eine Feder (42) verbundene Arme (21,22) befätigbar sind, welche an ihrem unteren Ende mit den Riegeln (bei 24 bzw. 25) gelenkig verbunden sind, während an dem einen Arm (21) an dessen oberen Ende das Tragkabel (5) des Sockels befestigt ist (F i g. 3).

3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltevorrichtung einen an dem einen Sockelbein (3) schwenkbar gelagerten, mit einem Stift (37) versehenen Fuß (16) und einen an dem Sockelbein (3) schwenkbar gelagerten Klinkenhebel (36) aufweist, dessen einer Arm mit dem Stift (37) des Fußes (16) zusammenwirkt und dessen anderer Arm eine Halterung für das eine Ende eines Seiles (32) od. dgl. bildet, das an seinem anderen Ende an einer mit der Kernbohrmaschine (31) verbundenen Führungsplatte (33) befestigt ist (F i g. 1 und 4).

4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Bremseinrichtung einen Kolben (34) aufweist, der in einem mit dem einen Sockelbein (3) verbundenen, mit Flüssigkeit gefüllten geschlossenen Zylinder (35) verschiebbar ist und der durch ein Seil (32) mit einer an der Kernbohrmaschine (31) befestigten Führungsplatte (33) verbunden und mit einer ihn durchsetzenden kalibrierten öffnung zum Auslassen der von dem Kolben bei seiner Bewegung verdrängten Flüssigkeit aus dem geschlossenen Zylinder versehen ist.

5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die selbsttätige Bremseinrichtung einen Kolben (34) aufweist, der in einem mit dem einen Sockelbein (3) verbundenen, mit Flüssigkeit gefüllten Zylinder (35) verschiebbar und durch ein Seil (32) mit einer an der Kernbohrmaschine (31) befestigten Führungsplatte (33) verbunden ist, wobei der Kolbenzylinder (35) in seiner Wandung mit einer kalibrierten Öffnung oder einem Ventil (39) zum Auslassen der von dem Kolben bei seiner Bewegung verdrängten Flüssigkeit aus dem Zylinder versehen ist.

6. Gerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirkung der Bremseinrichtung auf die Bewegungsstrecke des Kolbens (34), welche dem Absenken der Kernbohrmaschine (31) aus einer oberen Stellung, in der die an ihr befestigte Führungsplatte (33) mit der Plattform (4) des Sockels in Berührung steht, in eine untere Stellung entspricht, in der die Kernbohrmaschine (31) mit dem Unterwasserboden in Berührung tritt, dadurch begrenzt ist, daß der sich über den Rest der Bewegungsstrecke des Kolbens erstrekkende Teil seines Zylinders einen vergrößerten Innendurchmesser besitzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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